Περιβαλλοντική πορεία και τοξικότητα

Τα νανοϋλικά μπορούν να εισέλθουν στο περιβάλλον σε οποιοδήποτε στάδιο του κύκλου ζωής τους, αρχής γενομένης από την παραγωγή της πρώτης ύλης, ή όταν χρησιμοποιείται προϊόν που περιέχει νανοϋλικά ή όταν το εν λόγω προϊόν ανακυκλώνεται ή μετατρέπεται σε απόβλητο.

Τι συμβαίνει όμως σε αυτά τα μικρά σωματίδια όταν εισέλθουν στο περιβάλλον, πού καταλήγουν και πού μπορούν να είναι επιβλαβή;

Οι δυνητικά αρνητικές επιπτώσεις των νανοϋλικών εξαρτώνται από τις ιδιότητές τους όπως το μέγεθος και η επιφάνεια των σωματιδίων, καθώς και από τις ιδιότητες του περιβάλλοντος στο οποίο καταλήγουν, για παράδειγμα, τα επίπεδα pH, η θερμοκρασία ή η παρουσία αλάτων ή άλλων ουσιών.

 

Οι επιπτώσεις των νανοϋλικών στο περιβάλλον εξαρτώνται από τις ιδιότητές τους

Για την αξιόπιστη αξιολόγηση τυχόν αρνητικών επιπτώσεων των νανοϋλικών στο περιβάλλον, είναι απαραίτητο να κατανοηθούν οι ιδιότητες των υλικών που περιέχουν νανοσωματίδια.

Πολύ συχνά, ακόμη και ταυτόχρονα, τα νανοσωματίδια συμμετέχουν σε διάφορες διαδικασίες γήρανσης στο περιβάλλον, όπως ο χημικός μετασχηματισμός ο οποίος μπορεί να μεταβάλλει τον τρόπο μεταφοράς τους, την περαιτέρω πορεία τους και, τέλος, την οικοτοξικολογική εικόνα και το δυναμικό βιοσυσσώρευσής τους.

Όλοι αυτοί παράγοντες δυσχεραίνουν την πρόβλεψη των επιπτώσεων των νανοϋλικών σε διαφορετικά περιβάλλοντα, με αποτέλεσμα η ρεαλιστική αξιολόγηση της επικινδυνότητας και η εκτίμηση των κινδύνων να καθίσταται πιο δυσχερής σε σύγκριση με τις συμβατικές χημικές ουσίες.

 

Η επιστημονική πρόοδος μειώνει τα κενά γνώσης

Κατά την τελευταία δεκαετία σημειώθηκε σταθερή πρόοδος στον τομέα της περιβαλλοντικής πορείας και της συμπεριφοράς των νανοϋλικών. Το γεγονός αυτό είχε ως αποτέλεσμα να καλυφθούν πολλά από τα υφιστάμενα κενά γνώσεων.

Κατευθυντήριες γραμμές δοκιμών και έγγραφα καθοδήγησης που αναπτύχθηκαν μέσω του ΟΟΣΑ για συμβατικές χημικές ουσίες εφαρμόζονται και στα νανοϋλικά. Ωστόσο, πρέπει να καταβληθούν περισσότερες προσπάθειες για τη δημιουργία ειδικών απαιτήσεων που καλύπτουν πλήρως τα χαρακτηριστικά των νανοϋλικών.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι τυποποιημένες δοκιμές τοξικότητας, όπως οι κατευθυντήριες γραμμές του ΟΟΣΑ για τις δοκιμές, παρέχουν αξιόπιστες εκτιμήσεις της επικινδυνότητας. Οι δοκιμές αυτές εξετάζουν συνήθως τις επιπτώσεις στη διάρκεια συγκεκριμένου σταδίου του κύκλου ζωής ή καθόλη τη διάρκεια ζωής ενός οργανισμού.

Ωστόσο, ορισμένα αποτελέσματα ερευνητικών έργων με μη τυποποιημένες δοκιμές αποκάλυψαν, σε ορισμένες περιπτώσεις, την ύπαρξη επιπτώσεων σε πολλές γενιές ενός είδους ή πληθυσμού. Συναφώς, ορισμένοι υδρόβιοι ασπόνδυλοι οργανισμοί ή οργανισμοί που ζουν στο έδαφος, όπως έλμινθες ή φυτά, παρότι η γενιά των γεννητόρων εμφάνισε ελάχιστες ή καθόλου επιπτώσεις, επηρεάστηκε ωστόσο η ανάπτυξη, η αναπαραγωγή ή η φυσιολογία των απογόνων.

Απαιτείται περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς μπορούν οι εν λόγω επιπτώσεις στις γενεές να καλυφθούν με τα υφιστάμενα πλαίσια αξιολόγησης.

 

Μικρογραφικό οικοσύστημα για την κατανόηση των ευρύτερων περιβαλλοντικών επιπτώσεων

Οι ερευνητές εργάζονται για την ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων προκειμένου να συμβάλουν στην κατανόηση των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων. Ένα παράδειγμα είναι η αξιολόγηση βάσει μεσόκοσμου. Μεσόκοσμος είναι ένα μικρογραφικό οικοσύστημα μέσω του οποίου επιχειρείται η αναπαραγωγή ενός συγκεκριμένου περιβαλλοντικού οικοτόπου με βασικά είδη.

Ο στόχος είναι ο προσδιορισμός της έκθεσης και της επικινδυνότητας στο πλαίσιο ενός μεμονωμένου πειράματος και στη διάρκεια αρκετών γενεών.

Ένα μειονέκτημα είναι ότι οι αναλυτικές μέθοδοι για την παρακολούθηση των νανοσωματιδίων στους μεσόκοσμους και άλλες απλούστερες δοκιμές συχνά δεν είναι αρκετά ευαίσθητες για την πλήρη αποτύπωση της συμπεριφοράς τους, δηλ. των πληροφοριών που είναι καίριας σημασίας για τη σύνδεση των επιπτώσεων με τις ιδιότητες των νανοϋλικών.